Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak
|
|
|
- Marcell Botond Tóth
- 6 évvel ezelőtt
- Látták:
Átírás
1 Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak 6. Geometriai optika I. (hullámegyenlet alapján, eikonál, nemfény-optika) Cserti József, jegyzet, ELTE, 2007 (Dávid Gyula jegyzete alapján).
2 A hullámoptika és a geometriai optika kapcsolata Homogén közeg Hullámegyenlet: Megoldás: Inhomogén közeg Hullámegyenlet: síkhullám k mindenütt ugyanaz Lassan változó közeg Megoldás: L a változás karakterisztikus hossza: Gyorsan változó közeg Nincs értelme hullámról beszélni Lokális síkhullám-megoldás Az A amplitudó lassan változik. A fázis gyorsan változik (λ távolságon 2π). hordozza az információt. Ez a geometriai optika.
3 Eikonál-közelítés fázis gyorsan változik (λ távolságon 2π). amplitúdó lassan változik. Beírva a hullámegyenletbe: ez az eikonál-egyenlet lokális (helyfüggő) törésmutató elsőrendű parc. diff. egyenlet Fejtsük sorba a fázist: Young-tétel: lokális Snellius-törvény Stokes-tétel
4 Az eikonál-egyenlet egyszerűsítése ω = konstans mindig és mindenütt: rövidített eikonál Megoldásai: Ezekre merőlegesek a fénysugarak. fénysugarak k(r) vektormező
5 Analógia a pontmechanika és a geometriai optika között Hatásintegrál: eikonál: Hamilton-Jacobi-egyenlet: Sir William Hamilton ( ) eikonál-egyenlet: E mozgásállandó: rövidített Hamilton-Jacobi-egyenlet: diszperziós reláció ω mozgásállandó: rövidített eikonálegyenlet: mozgásegyenletek: Hamilton-féle kanonikus egyenletek csoportsebesség Hamilton-féle sugáregyenletek Ezekből paraxiális közelítésben levezethető a lencsetörvény.
6 Pálya Pontmechanikában ha nem érdekel az időfüggés, csak a pálya, akkor az azonos energiájú pályák közül választ a Maupertius-elv: Ennek optikai analogonja: Emlékeztető: Rövidített eikonál: Ez épp a Fermat-elv! optikai úthossz A valódi pályán és a szomszédos pályákon azonos az optikai úthossz: erősítő interferencia Melyik a legrövidebb út? Mindenütt merőleges a felületekre. A Fermat-elv által meghatározott fénysugarak a fázis-(eikonál-) felületek ortogonális trajektóriái.
7 Valami hiányzik az analógiából Pontmechanikában a Lagrange-függvény: Keressük meg az optika Lagrange-függvényét! A Lagrange-függvény azonosan zérus!
8 Hullámoptika??????????????? Geometriai optika Pontmechanika
9 hullámegyenlet Schrödinger-egyenlet Hullámoptika eikonál közelítés eikonálegyenlet (diszperziós reláció: ) Geometriai optika Hullámmechanika WKB közelítés Pontmechanika E(p,r)
10 Mire jó az optikai mechanikai analógia? Mechanika Optika egyetlen részecske lehetséges pályai sok fénysugár (fénynyaláb) szimultán pályái sok részecske (részecskenyaláb) szimultán pályái elektron forrás elektromos mező fényforrás detektor (ernyő) detektor
11 Részecske-optika Optika: Fermat-elv:? a mechanikai analogonja Téves analógia: TÉVES!!! Ok: a fázissebesség, de a részecskesebesség a csoportsebesség analogonja. Helyes analógia: Optika: Fermat-elv: Maupertius: effektív törésmutató: alkalmas megválasztásával elektrosztatikus lencsék, tükrök, stb. készíthetők. részecske Különbségek optika n(e, r) függ a részecske energiájától, diszperzív közeg éles képhez monoenergetikus elektronok kellenek. n(r) nincs korlát n(ω, r) diszperzió éles képhez monokromatikus fény kell. n > 1, mert c <
12 Elektronmikroszkóp Felbontóképesség fénynél: baktérium Elektronmikroszkóp: Elég nagy gyorsítófeszültséggel tetszőleges kis hullámhossz érhető el. vírusok molekulák atomok kvarkok a proton belsejében Vigyázat: a képalkotás itt is hullámjelenség, de QM szerint az elektron is hullám! Vigyázat: kis méreteknél a szóróobjektumok is kvantumosak kvantummechanikai szóráselmélet
13 Elektronok hullámfüggvényének mérése pásztázó elektronmikroszkóppal pásztázó tű R. M. Westervelt, M. A. Topinka, B. J. LeRoy, A. C. Bleszynski, K. Aidala, S.E.J. Shaw, E. J. Heller, K.D. Maranowski, A. C. Gossard: Imaging electron waves, Physica E 24, (2004)
14 Pálya számítása a Fermat-elvvel Fényterjedés változó törésmutatójú közegben A pálya egyenlete a variációs probléma Euler-Lagrange-egyenlete. Az idő irreleváns paraméter (nem tudjuk követni a fénysugár gyors terjedését időben) A pályát egy tetszőleges w paraméterrel adjuk meg: Ekkor: Euler-Lagrange-egyenlet: Lagrange-függvény: Speciális paraméterezés: ívhosszparaméter: ez a pályaegyenlet: másodrendű közönséges diff. egyenlet kezdőfeltételek: kezdeti hely és kezdeti irány. síkprobléma: egyetlen egyenlet
15 Speciális (egyszerű) törésmutató: pl. Pálya: Euler-Lagrange-egyenlet: Trükk a mechanikából: L nem függ explicite x-től, ezért H mozgásállandó: Közvetlenül is kijön: Lapos sugármenet: ismert függvény Hasonló egyenlet hengerszimmetrikus esetben is levezethető. Olyan, mint a Newton-egyenlet
16 SELFOC lemez ( önfokuszáló, GRIN=GRadient in the INdex): pályaegyenlet: Fókuszálás vékony SELFOC lemezzel: hullámvezető SELFOC-szál vagy rúd (hengerszimmetrikus): Két független, merőleges komponens: meridionális sugármenet SELFOC lencse: a rúd szelete helikális sugármenet vékony, mégis nagy dioptriájú szemüveg
17 Alkalmazások a) Légköroptika: délibáb Az eget látjuk! Tócsák az országúton. meleg, ritka levegő Távoli tájak az égen, fejjel lefelé. b) Hangterjedés az óceánban mélység mikrofon sókoncentráció hullámvezető réteg: a bálnák füttyögése 1000 km-re is eljut
18 Akusztooptika A változó törésmutatót nagy amplitúdójú álló sűrűséghullám hozza létre, álló ultrahanghullám. rf generátor lézer erősítő piezoelektromos ultrahangkeltő (transducer) álló hanghullám hullámhossza Bragg-reflexió: Kis hangintenzitás: szinuszos sűrűségrács: csak m = 1 Nagy hangintenzitás: a szinusz torzul m = 2 és 3 is észlelhető A Bragg-feltétel adott szögre csak éles frekvencián teljesül: akusztooptikai szűrő, TV-ben használják Ha a bejövő hangfrekvenciát változtatjuk, a szög lassan változik: mechanikai mozgó alkatrész nélküli SCANNER A fény egy haladó hanghullámon Doppler-eltolódást szenved: Raman-Nath-effektus
19 Fényterjedés plazmában szabadon mozgó töltött részecskék (pl. elektronok) a töltések mozgásba jönnek sugároznak ez interferál az eredeti hullámmal Ugyenez az atomi mechanizmusa a közönséges átlátszó anyagok törésmutatójának is! dielektromos állandó m: elektrontömeg e: elektrontöltés N: elektronsűrűség ( ) plazmafrekvencia n képzetes: elnyelődés, teljes visszaverődés Változó elektronsűrűség: ahol, ott tükröződés középhullámú rádióadás visszaverődik az ionoszféráról nagyfrekvenciás TV-adás: áthatol lüktető ionoszféra távoli vétel, interferencia-füttyök: fading
20 Külső állandó mágneses tér befolyásolja az elektronok mozgását. ciklotron frekvencia fázisok szétcsúszása Cirkulárisan polarizált hullám lineárisan polarizált hullám A polarizációs sík elfordulása: optikai aktivitás Hol van ilyen plazma? ionoszféra csillagközi tér fémek belsejében elektronplazma
21 Befolyásolja-e a GRAVITÁCIÓ a fény terjedését? a) Newtoni fény-golyó elmélet: igen b) Klasszikus elektrodinamika: nem c) Általános relativitáselmélet: igen a téridő görbült, a fény a legegyenesebb vonalon terjed, de ez görbe effektív törésmutató Ez csak közelítés, gyenge sztatikus gravitációs térben jól működik. Mechanikai analógia: Newtoni gravitációs potenciális energia: Newtoni modell: Einstein (általános relativitáselmélet): 2-es szorzó
22 Spec. eset: fényterjedés csillag mellett: Schwarzschield-sugár Nap esetén: Shapiro-effektus: a gravitációs téren áthaladó fény késik szabad terjedés
23 Szimuláljuk az időkésleltetést egy lencsével! Hengerszimmetrikus logaritmikus lencse: irreleváns állandó Fermat-elv: a görbe minimumhelye: Einstein, 1915 kimérte Eddington, 1919 (Newtoni-modell: fele ekkora érték jött ki!)
24 Gravitációs fényelhajlás csillagászati tapasztalatok 1) Fényelhajlás a Nap mellett: Napfogyatkozáskor fényképezhető Eddington, ) Távoli, kicsi objektumok az optikai tengelyen: 3) Távoli, kicsi objektumok az optikai tengely mellett: hengerszimmetrikus helyzet Einstein-gyűrű fényes gyűrű Két kép keletkezik! minimum nyeregpont
25 Homogén sűrűségű gömb gravitációs lencsehatása Négyzetrács torzulása saját számolás
26 Logaritmikus profilú műanyag lencse, R. J. Adler et al. AJP.63, 536 (1995) Gravitációs lencseleképezés számítógépes szimulációja, F. F. Alfaro AJP.69, 218 (2001)
27 4) Kiterjedt objektum (galaxis) gravitációs lencsehatása: nem hengerszimmetrikus Honnan tudjuk? pl. egyforma a színképük is lehet! Többszörös, torz képalkotás ugyanannak a távoli objektumnak a képei! Gyorsan változó objektumok (kvazárok, szupernovák): TV-film, pár hónap múlva ismételhető, más szögből nézve! Visszaszámolás: a képek optikai vizsgálatából következtetni lehet a lencsehatást létrehozó tömegeloszlásra, össztömegére. És ha nincs ott semmilyen galaxis? Akkor az a sötét anyag! Felfedezve 2006-ban 5) Mikrolencse: kicsiny, csillagszerű objektum halad el egy távoli csillag előtt; a felbontás kicsi, nincs többszörös kép, de a fókuszálás miatt megnő az intenzitás. Magellán-felhő tejút Föld Mi okozta: barna törpe, elvetélt csillag (túl könnyű a fúzióhoz) Mikrolencse-statisztika a Galaxis anyagának 10%-a barna törpe! (1997)
28 A sötét anyag eloszlása az Univerzumban 2007 januári eredmény
29 6) Kisebb objektumok: bolygó Jupiter, elfedett egy távoli kvazárt (nagyon távoli, nagyon pontszerű forrás) Mikrohullámú tartomány: detektálás: VLBI (Very Large Based Interferometer): nagyon nagy alapvonalú interferométer D eff ~ km rádiótávcső-farm szinkronizált jelfeldolgozás VLBI csúcstechnológiás feldolgozás
30 7) Nap, mint távcső: távoli galaxis, csillag, barna törpe: véletlenszerű lencsehatás Ehelyett tervszerű lencsézés: küldjünk detektort a kívánt képpontba! 1 CsE = 150 millió km (Plutó: 30 CsE, Voyager 86 CsE) Ionhajtóműves szonda ~ 25 év alatt ér oda Ez csak az első képalkotás! Utána folyamatosan ~ 1000 évig. Merre induljon a szonda? Ellenkező irányban, mint ahol valami érdekes van! Várható felbontás: 10 fényévre lévő bolygó kontinensei
31 8) Fényelhajlás erős gravitációs térben: az előző közelítések b/r től függtek, ez ~ Ha zuhansz egy nagy feketeség felé, és oldalról hirtelen fényt látsz, sürgősen menekülj el! (Van még rá 1 μs od ) fekete lyuk: Mérési javaslat: kísérő csillag közvetlen fény többszörös körbetekeredés is lehetséges! fekete lyuk eltérített fény interferenciakép a keringés miatt időben változik Vigyázat: nagyon gyenge jel, csak néhány fénysugár nincs igazi képalkotás. 9) Fotongömb: -nél a fény körpályára áll a fekete lyuk körül.
Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak
Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak 2. Fényhullámok tulajdonságai Cserti József, jegyzet, ELTE, 2007. Az elektromágneses spektrum Látható spektrum (erre állt be a szemünk) UV: ultraibolya
Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény
Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény Maxwell elméleti meggondolások alapján feltételezte, hogy a változó elektromos tér örvényes mágneses teret kelt (hasonlóan ahhoz ahogy a változó mágneses tér
, ahol a beesési, a törési (transzmissziós szög), n egy arányszám, az adott közeg (vákuumhoz viszonyított) törésmutatója.
1 / 12 A TételWiki wikiből 1 Bevezető, fény, fénysugár 2 A Fermat-elv 3 Az eikonál közelítés 3.1 Az eikonál közelítés korlátai 4 Analógia a klasszikus mechanikával 4.1 Ami az analógiából hiányzik 5 Paraxiális
Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak
Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak 3. Fényelhajlás (Diffrakció) Cserti József, jegyzet, ELTE, 2007. Akadályok között elhaladó hullámok továbbterjedése nem azonos a geometriai árnyékkal.
A gradiens törésmutatójú közeg I.
10. Előadás A gradiens törésmutatójú közeg I. Az ugrásszerű törésmutató változással szemben a TracePro-ban lehetőség van folytonosan változó törésmutatójú közeg definiálására. Ilyen érdekes típusú közegek
A fény mint elektromágneses hullám és mint fényrészecske
A fény mint elektromágneses hullám és mint fényrészecske Segítség az 5. tétel (Hogyan alkalmazható a hullám-részecske kettősség gondolata a fénysugárzás esetében?) megértéséhez és megtanulásához, továbbá
Csillapított rezgés. a fékező erő miatt a mozgás energiája (mechanikai energia) disszipálódik. kváziperiódikus mozgás
Csillapított rezgés Csillapított rezgés: A valóságban a rezgések lassan vagy gyorsan, de csillapodnak. A rugalmas erőn kívül, még egy sebességgel arányos fékező erőt figyelembe véve: a fékező erő miatt
Cserti József ELTE TTK. Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék
Cserti József ELTE TTK Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék Fermat-elv, avagy a fénysugarak terjedésének univerzális törvénye a geometriai optikában Atomoktól a csillagokig előadássorozat középiskolásoknak
Optika gyakorlat 6. Interferencia. I = u 2 = u 1 + u I 2 cos( Φ)
Optika gyakorlat 6. Interferencia Interferencia Az interferencia az a jelenség, amikor kett vagy több hullám fázishelyes szuperpozíciója révén a térben állóhullám kép alakul ki. Ez elektromágneses hullámok
Elektrodinamika. Maxwell egyenletek: Kontinuitási egyenlet: div n v =0. div E =4 div B =0. rot E = rot B=
Elektrodinamika Maxwell egyenletek: div E =4 div B =0 rot E = rot B= 1 B c t 1 E c t 4 c j Kontinuitási egyenlet: n t div n v =0 Vektoranalízis rot rot u=grad divu u rot grad =0 div rotu=0 udv= ud F V
Geometriai és hullámoptika. Utolsó módosítás: május 10..
Geometriai és hullámoptika Utolsó módosítás: 2016. május 10.. 1 Mi a fény? Részecske vagy hullám? Isaac Newton (1642-1727) Pierre de Fermat (1601-1665) Christiaan Huygens (1629-1695) Thomas Young (1773-1829)
A Föld mint fizikai laboratórium
A Föld mint fizikai laboratórium Az atomoktól a csillagokig Dávid Gyula 2006. 01. 12. A Föld - régóta ismert fizikai objektum triviális jól ismert nem ismert fizikai tulajdonságok alkalmazások más rendszerek,
Történeti áttekintés
A fény Történeti áttekintés Arkhimédész tükrök segítségével gyújtotta fel a római hajókat. A fény hullámtermészetét Cristian Huygens holland fizikus alapozta meg a 17. században. A fénysebességet először
Optika gyakorlat 3. Sugáregyenlet, fényterjedés parabolikus szálban, polarizáció, Jones-vektor. Hamilton-elv. Sugáregyenlet. (Euler-Lagrange egyenlet)
Optika gyakorlat 3. Sugáregyenlet, fényterjeés parabolikus szálban, polarizáció, Jones-vektor Hamilton-elv t2 t2 δ Lq k, q k, t) t δ T V ) t 0 t 1 t 1 t L L 0 q k q k Euler-Lagrange egyenlet) De mi az
Az elektron hullámtermészete. Készítette Kiss László
Az elektron hullámtermészete Készítette Kiss László Az elektron részecske jellemzői Az elektront Joseph John Thomson fedezte fel 1897-ben. 1906-ban Nobel díj! Az elektronoknak, az elektromos és mágneses
Az optika tudományterületei
Az optika tudományterületei Optika FIZIKA BSc, III/1. 1. / 17 Erdei Gábor Elektromágneses spektrum http://infothread.org/science/physics/electromagnetic%20spectrum.jpg Optika FIZIKA BSc, III/1. 2. / 17
Legyen a rések távolsága d, az üveglemez vastagsága w! Az üveglemez behelyezése
6. Gyakorlat 38B-1 Kettős rést 600 nm hullámhosszúságú fénnyel világitunk meg és ezzel egy ernyőn interferenciát hozunk létre. Ezután igen vékony flintüvegből (n = 1,65) készült lemezt helyezünk csak az
FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens
FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin egyetemi docens Fontos tudnivalók e-mail: racz.ervin@kvk.uni-obuda.hu web: http://uni-obuda.hu/users/racz.ervin/index.htm Iroda: Bécsi út, C. épület, 124. szoba Fizika II. - ismertetés
Az optika a kvantummechanika előszobája
Cserti József ELTE, TTK Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék Az optika a kvantummechanika előszobája Atomcsill, 2012. november 8., ELTE, Budapest Optika a középiskolában Geometriai optika alapja: --- Vákuumban
Geometriai Optika (sugároptika)
Geometriai Optika (sugároptika) - Egyszerû optikai eszközök, ahogy már ismerjük õket - Mi van ha egymás után tesszük: leképezések egymásutánja (bonyolult) - Gyakorlatilag fontos eset: paraxiális közelítés
A geometriai optika. Fizika május 25. Rezgések és hullámok. Fizika 11. (Rezgések és hullámok) A geometriai optika május 25.
A geometriai optika Fizika 11. Rezgések és hullámok 2019. május 25. Fizika 11. (Rezgések és hullámok) A geometriai optika 2019. május 25. 1 / 22 Tartalomjegyzék 1 A fénysebesség meghatározása Olaf Römer
Optika és Relativitáselmélet
Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak 9. Szivárvány, korona és a glória Cserti József, jegyzet, ELTE, 2007. Fı- és mellékszivárvány Fı- és mellékszivárvány Horváth Ákos felvételei Fı-
Az elektromágneses hullámok
203. október Az elektromágneses hullámok PTE ÁOK Biofizikai Intézet Kutatók fizikusok, kémikusok, asztronómusok Sir Isaac Newton Sir William Herschel Johann Wilhelm Ritter Joseph von Fraunhofer Robert
Optika gyakorlat 2. Geometriai optika: planparalel lemez, prizma, hullámvezető
Optika gyakorlat. Geometriai optika: planparalel lemez, prizma, hullámvezető. példa: Fényterjedés planparalel lemezen keresztül A plánparalel lemezen történő fényterjedés hatására a fénysugár újta távolsággal
GEOMETRIAI OPTIKA I.
Elméleti háttér GEOMETRIAI OPTIKA I. Törésmutató meghatározása a törési törvény alapján Snellius-Descartes törvény Az új közeg határához érkező fény egy része behatol az új közegbe, és eközben általában
ELEKTROMÁGNESES REZGÉSEK. a 11. B-nek
ELEKTROMÁGNESES REZGÉSEK a 11. B-nek Elektromos Kondenzátor: töltés tárolására szolgáló eszköz (szó szerint összesűrít) Kapacitás (C): hány töltés fér el rajta 1 V-on A homogén elektromos mező energiát
Optika gyakorlat 1. Fermat-elv, fénytörés, reflexió sík és görbült határfelületen
Optika gyakorlat 1. Fermat-elv, fénytörés, reflexió sík és görbült határfelületen Kivonat Geometriai optika: közelítés, amely a fényterjedést, közeghatáron való áthaladást geometriai alakzatok görbék segítségével
Fizika 2 - Gyakorló feladatok
2015. június 19. ε o =8.85 10-12 AsV -1 m -1 μ o =4π10-7 VsA -1 m -1 e=1,6 10-19 C m e =9,11 10-31 kg m p =1,67 10-27 kg h=6,63 10-34 Js 1. Egy R sugarú gömbben -ρ állandó töltéssűrűség van. a. Határozza
Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) 2009. augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1
Gyorsítók Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) 2009. augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1 Az anyag felépítése Részecskefizika kvark, lepton Erős, gyenge,
Készítsünk fekete lyukat otthon!
Készítsünk fekete lyukat otthon! Készítsünk fekete lyukat otthon! BH@HOME Barnaföldi Gergely Gábor, Bencédi Gyula MTA Wigner FK Részecske és Magfizikai Kutatóintézete AtomCsill 2012, ELTE TTK Budapest
Milyen simaságú legyen a minta felülete jó minőségű EBSD mérésekhez
1 Milyen simaságú legyen a minta felülete jó minőségű EBSD mérésekhez Havancsák Károly Dankházi Zoltán Ratter Kitti Varga Gábor Visegrád 2012. január Elektron diffrakció 2 Diffrakció - kinematikus elmélet
Optika gyakorlat 5. Gyakorló feladatok
Optika gyakorlat 5. Gyakorló feladatok. példa: Leképezés - Fruzsika játszik Fruzsika több nagy darab ívelt üveget tart maga elé. Határozd meg, hogy milyen típusú objektívek (gyűjtő/szóró) ezek, és milyen
Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény
Orvosi iofizika I. Fénysugárzásanyaggalvalókölcsönhatásai. Fényszóródás, fényabszorpció. Az abszorpciós spektrometria alapelvei. (Segítséga 12. tételmegértéséhezésmegtanulásához, továbbá a Fényabszorpció
Mechanikai hullámok. Hullámhegyek és hullámvölgyek alakulnak ki.
Mechanikai hullámok Mechanikai hullámnak nevezzük, ha egy anyagban az anyag részecskéinek rezgésállapota továbbterjed. A mechanikai hullám terjedéséhez tehát szükség van valamilyen anyagra (légüres térben
Hullámoptika II.Két fénysugár interferenciája
Hullámoptika II. Két fénysugár interferenciája 2007. november 9. Vázlat 1 Bevezet 2 Áttekintés Két rés esetének elemzése 3 Hullámfront-osztáson alapuló interferométerek Amplitúdó-osztáson alapuló interferométerek
Elektromágneses hullámok - Interferencia
Bevezetés a modern fizika fejezeteibe 2. (d) Elektromágneses hullámok - Interferencia Utolsó módosítás: 2012 október 18. 1 Interferencia (1) Mi történik két elektromágneses hullám találkozásakor? Az elektromágneses
dinamikai tulajdonságai
Szilárdtest rácsok statikus és dinamikai tulajdonságai Szilárdtestek osztályozása kötéstípusok szerint Kötések eredete: elektronszerkezet k t ionok (atomtörzsek) tö Coulomb- elektronok kölcsönhatás lokalizáltak
Atomfizika. A hidrogén lámpa színképei. Elektronok H atom. Fényképlemez. emisszió H 2. gáz
Atomfizika A hidrogén lámpa színképei - Elektronok H atom emisszió Fényképlemez V + H 2 gáz Az atom és kvantumfizika fejlődésének fontos szakasza volt a hidrogén lámpa színképeinek leírása, és a vonalas
Akusztikai tervezés a geometriai akusztika módszereivel
Akusztikai tervezés a geometriai akusztika módszereivel Fürjes Andor Tamás BME Híradástechnikai Tanszék Kép- és Hangtechnikai Laborcsoport, Rezgésakusztika Laboratórium 1 Tartalom A geometriai akusztika
Mikroszerkezeti vizsgálatok
Mikroszerkezeti vizsgálatok Dr. Szabó Péter BME Anyagtudomány és Technológia Tanszék 463-2954 szpj@eik.bme.hu www.att.bme.hu Tematika Optikai mikroszkópos vizsgálatok, klasszikus metallográfia. Kristálytan,
Spektrográf elvi felépítése. B: maszk. A: távcső. Ø maszk. Rés Itt lencse, de általában komplex tükörrendszer
Spektrográf elvi felépítése A: távcső Itt lencse, de általában komplex tükörrendszer Kis kromatikus aberráció fontos Leképezés a fókuszsíkban: sugarak itt metszik egymást B: maszk Fókuszsíkba kerül (kamera
OPTIKA. Ma sok mindenre fény derül! /Geometriai optika alapjai/ Dr. Seres István
Ma sok mindenre fény derül! / alapjai/ Dr. Seres István Legkisebb idő Fermat elve A fény a legrövidebb idejű pályán mozog. I. következmény: A fény a homogén közegben egyenes vonalban terjed t s c minimális,
OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István
OPTIKA Diszperzió, interferencia Dr. Seres István : A fény elektromágneses hullám A fehér fény összetevői: Seres István 2 http://fft.szie.hu : A fény elektromágneses hullám: Diszperzió: Különböző hullámhosszúságú
Beugró kérdések. Elektrodinamika 2. vizsgához. Számítsa ki a gradienst, divergenciát és a skalár Laplace operátort henger koordinátákban!
Beugró kérdések Elektrodinamika 2. vizsgához. Görbült koordináták Henger koordináták: r=(ρ cos φ, ρ sin φ, z) Számítsa ki a gradienst, divergenciát és a skalár Laplace operátort henger koordinátákban!
Ψ - 1/v 2 2 Ψ/ t 2 = 0
ELTE II. Fizikus 005/006 I. félév KISÉRLETI FIZIKA Optika 7. (X. 4) Interferencia I. Ψ (r,t) = Φ (r,t)e iωt = A(r) e ikl(r) e iωt hullámfüggvény (E, B, E, B,...) Ψ - /v Ψ/ t = 0 ω /v = k ; ω /c = k o ;
Optika gyakorlat 1. Fermat-elv, fénytörés, reexió sík és görbült határfelületen. Fermat-elv
Optika gyakorlat 1. Fermat-elv, fénytörés, reexió sík és görbült határfelületen Kivonat Geometriai optika: közelítés, amely a fényterjedést, közeghatáron való áthaladást geometriai alakzatok görbék segítségével
Optikai alapmérések. Mivel több mérésről van szó, egyesével írom le és értékelem ki őket. 1. Törésmutató meghatározása a törési törvény alapján
Optikai alapmérések Mérést végezte: Enyingi Vera Atala Mérőtárs neve: Fábián Gábor (7. mérőpár) Mérés időpontja: 2010. október 15. (12:00-14:00) Jegyzőkönyv leadásának időpontja: 2010. október 22. A mérés
Speciális relativitás
Fizika 1 előadás 2016. április 6. Speciális relativitás Relativisztikus kinematika Utolsó módosítás: 2016. április 4.. 1 Egy érdekesség: Fizeau-kísérlet A v sebességgel áramló n törésmutatójú folyadékban
Modern Fizika Labor. 2. Az elemi töltés meghatározása. Fizika BSc. A mérés dátuma: nov. 29. A mérés száma és címe: Értékelés:
Modern Fizika Labor Fizika BSc A mérés dátuma: 2011. nov. 29. A mérés száma és címe: 2. Az elemi töltés meghatározása Értékelés: A beadás dátuma: 2011. dec. 11. A mérést végezte: Szőke Kálmán Benjamin
Kristályok optikai tulajdonságai. Debrecen, december 06.
Kristályok optikai tulajdonságai Debrecen, 2018. december 06. A kristályok fizikai tulajdonságai Anizotrópia - kristályos anyagokban az egyes irányokban az eltérő rácspontsűrűség miatt a fizikai tulajdonságaik
Kifejtendő kérdések június 13. Gyakorló feladatok
Kifejtendő kérdések 2016. június 13. Gyakorló feladatok 1. Adott egy egyenletes térfogati töltéssel rendelkező, R sugarú gömb, melynek felületén a potenciál U 0. Az elektromos potenciál definíciója (1p)
Rövid ismertető. Modern mikroszkópiai módszerek. A mikroszkóp. A mikroszkóp. Az optikai mikroszkópia áttekintése
Rövid ismertető Modern mikroszkópiai módszerek Nyitrai Miklós 2010. március 16. A mikroszkópok csoportosítása Alapok, ismeretek A működési elvek Speciális módszerek A mikroszkópia története ld. Pdf. Minél
2. REZGÉSEK Harmonikus rezgések: 2.2. Csillapított rezgések
. REZGÉSEK.1. Harmonikus rezgések: Harmonikus erő: F = D x D m ẍ= D x (ezt a mechanikai rendszert lineáris harmonikus oszcillátornak nevezik) (Oszcillátor körfrekvenciája) ẍ x= Másodrendű konstansegyütthatós
2. Miért hunyorognak a csillagok? Melyik az egyetlen helyes válasz? a. A Föld légkörének változó törésmutatója miatt Hideg-meleg levegő
1. Milyen képet látunk a karácsonyfán lévı üveggömbökben? a. Egyenes állású, kicsinyített képet. mert c. Egyenes állású, nagyított képet. domborótükör d. Fordított állású, nagyított képet. b. Fordított
A gravitációs hullámok miért mutathatók ki lézer-interferométerrel?
A gravitációs hullámok miért mutathatók ki lézer-interferométerrel? Gravitációs hullám (GH) Newton: ha egy nagy tömegű égitest helyet változtat, annak azonnal érződik a hatása tetszőlegesen nagy távolságban
5.1. ábra. Ábra a 36A-2 feladathoz
5. Gyakorlat 36A-2 Ahogyan a 5. ábrán látható, egy fénysugár 5 o beesési szöggel esik síktükörre és a 3 m távolságban levő skálára verődik vissza. Milyen messzire mozdul el a fényfolt, ha a tükröt 2 o
Az elektromágneses sugárzás kölcsönhatása az anyaggal
Az elektromágneses sugárzás kölcsönhatása az anyaggal Radiometriai alapfogalmak Kisugárzott felületi teljesítmény Besugárzott felületi teljesítmény A fény kölcsönhatása az anyaggal 1. M ΔP W ΔA m 2 E be
c v A sebesség vákumbanihoz képesti csökkenését egy viszonyszámmal, a törémutatóval fejezzük ki. c v
Optikai alapogalmak A ény tulajdonságai A ény elektromágneses rezgés. Kettős, hullám-, illetve részecsketermészete van, ezért bizonyos jelenségeket hullámtani, másokat pedig kvantummechanikai tárgyalással
Optika Gröller BMF Kandó MTI
Optika Gröller BMF Kandó MTI Optikai alapfogalmak Fény: transzverzális elektromágneses hullám n = c vákuum /c közeg Optika Gröller BMF Kandó MTI Az elektromágneses spektrum Az anyag és a fény kölcsönhatása
Thomson-modell (puding-modell)
Atommodellek Thomson-modell (puding-modell) A XX. század elejére világossá vált, hogy az atomban található elektronok ugyanazok, mint a katódsugárzás részecskéi. Magyarázatra várt azonban, hogy mi tartja
OPTIKA. Vékony lencsék képalkotása. Dr. Seres István
OPTIKA Vékony lencsék képalkotása Dr. Seres István Vékonylencse fókusztávolsága D 1 f (n 1) 1 R 1 1 R 2 Ha f > 0, gyűjtőlencse R > 0, ha domború felület R < 0, ha homorú felület n a relatív törésmutató
XVIII. A FÉNY INTERFERENCIÁJA
XVIII. A FÉNY INTERFERENCIÁJA Bevezetés A fény terjedését egyenes vonal mentén képzelve fény- sugarakról szoktunk beszélni. A fénysugár egy hasznos és szemléletes fogalom. A fény terjedését sugárként elképzelve,
Az éter (Aetherorether) A Michelson-Morley-kísérlet
Az éter (Aetherorether) A Michelson-Morley-kísérlet Futó Bálint Modern Fizikai Kísérletek Szeminárium Fizika a XIX. században Mechanika Optika Elektrodin. Abszolút tér és idő Young és mások Az éter a medium
Optika fejezet felosztása
Optika Optika fejezet felosztása Optika Geometriai optika vagy sugároptika Fizikai optika vagy hullámoptika Geometriai optika A közeg abszolút törésmutatója: c: a fény terjedési sebessége vákuumban, v:
Hangintenzitás, hangnyomás
Hangintenzitás, hangnyomás Rezgés mozgás energia A hanghullámoknak van energiája (E) [J] A detektor (fül, mikrofon, stb.) kisiny felületű. A felületegységen áthaladó teljesítmény=intenzitás (I) [W/m ]
Fekete lyukak, gravitációs hullámok és az Einstein-teleszkóp
Fekete lyukak, gravitációs hullámok és az Einstein-teleszkóp GERGELY Árpád László Fizikai Intézet, Szegedi Tudományegyetem 10. Bolyai-Gauss-Lobachevsky Konferencia, 2017, Eszterházy Károly Egyetem, Gyöngyös
Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak
Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak 10. Elektrooptika, nemlineáris optika, kvantumoptika, lézerek Cserti József, jegyzet, ELTE, 2007. Az elektrooptika, a nemlineáris optikai és az
Röntgendiagnosztikai alapok
Röntgendiagnosztikai alapok Dr. Voszka István A röntgensugárzás keltésének alternatív lehetőségei (röntgensugárzás keletkezik nagy sebességű, töltéssel rendelkező részecskék lefékeződésekor) Röntgencső:
Theory hungarian (Hungary)
Q3-1 A Nagy Hadronütköztető (10 pont) Mielőtt elkezded a feladat megoldását, olvasd el a külön borítékban lévő általános utasításokat! Ez a feladat a CERN-ben működő részecskegyorsító, a Nagy Hadronütköztető
AZ ELEKTRON MÁGNESES MOMENTUMA. H mágneses erœtérben az m mágneses dipólmomentummal jellemzett testre M = m H forgatónyomaték hat.
AZ ELEKTRON MÁGNESES MOMENTUMA Mágneses dipólmomentum: m H mágneses erœtérben az m mágneses dipólmomentummal jellemzett testre M = m H forgatónyomaték hat. M = m H sinϕ (Elektromos töltés, q: monopólus
Röntgendiffrakció. Orbán József PTE, ÁOK, Biofizikai Intézet november
Röntgendiffrakció Orbán József PTE, ÁOK, Biofizikai Intézet 2013. november Előadás vázlata Röntgen sugárzás Interferencia, diffrakció (elektromágneses hullámok) Kristályok szerkezete Röntgendiffrakció
Modern Fizika Labor. 17. Folyadékkristályok
Modern Fizika Labor Fizika BSc A mérés dátuma: 2011. okt. 11. A mérés száma és címe: 17. Folyadékkristályok Értékelés: A beadás dátuma: 2011. okt. 23. A mérést végezte: Domokos Zoltán Szőke Kálmán Benjamin
Hullámmozgás. Mechanikai hullámok A hang és jellemzői A fény hullámtermészete
Hullámmozgás Mechanikai hullámok A hang és jellemzői A fény hullámtermészete A hullámmozgás fogalma A rezgési energia térbeli továbbterjedését hullámmozgásnak nevezzük. Hullámmozgáskor a közeg, vagy mező
OPTIKA. Vékony lencsék, gömbtükrök. Dr. Seres István
OPTIKA Vékony lencsék, gömbtükrök Dr. Seres István Geometriai optika 3. Vékony lencsék Kettős gömbelület (vékonylencse) énytörése R 1 és R 2 sugarú gömbelületek között n relatív törésmutatójú közeg o 2
Optika. sin. A beeső fénysugár, a beesési merőleges és a visszavert, illetve a megtört fénysugár egy síkban van.
Optika Mi a féy? Látható elektromágeses sugárzás. Geometriai optika (modell) Féysugár: ige vékoy párhuzamos féyyaláb Ezt a modellt haszálva az optikai jeleségek széles köréek magyarázata egyszerű geometriai
A levegő törésmutatójának mérése Michelsoninterferométerrel
XI. Erdélyi Tudományos Diákköri Konferencia Kolozsvár, 008. május 3 4. A levegő törésmutatójának mérése Michelsoninterferométerrel Szerző: Kovács Anikó-Zsuzsa, Babes-Bolyai Tudoányegyetem Kolozsvár, Fizika
Pásztázó elektronmikroszkóp. Alapelv. Szinkron pásztázás
Pásztázó elektronmikroszkóp Scanning Electron Microscope (SEM) Rasterelektronenmikroskope (REM) Alapelv Egy elektronágyúval vékony elektronnyalábot állítunk elő. Ezzel pásztázzuk (eltérítő tekercsek segítségével)
TÁVKÖZLÉSI ISMERETEK FÉNYVEZETŐS GYAKORLAT. Szakirodalomból szerkesztette: Varga József
TÁVKÖZLÉSI ISMERETEK FÉNYVEZETŐS GYAKORLAT Szakirodalomból szerkesztette: Varga József 1 2. A FÉNY A külvilágról elsősorban úgy veszünk tudomást, hogy látjuk a környező tárgyakat, azok mozgását, a természet
Rezgés, Hullámok. Rezgés, oszcilláció. Harmonikus rezgő mozgás jellemzői
Rezgés, oszcilláció Rezgés, Hullámok Fogorvos képzés 2016/17 Szatmári Dávid (david.szatmari@aok.pte.hu) 2016.09.26. Bármilyen azonos időközönként ismétlődő mozgást, periodikus mozgásnak nevezünk. A rezgési
Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (e) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: december 3. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék
Bevezetés a modern fizika fejezeteibe 4. (e) Kvantummechanika Utolsó módosítás: 2014. december 3. 1 A Klein-Gordon-egyenlet (1) A relativisztikus dinamikából a tömegnövekedésre és impulzusra vonatkozó
2. OPTIKA. A tér egy pontján akárhány fénysugár áthaladhat egymás zavarása nélkül.
2. OPTIKA Az optika tudománya a látás élményéből fejlődött ki. A tárgyakat azért látjuk, mert vagy ők maguk fénysugarakat bocsátanak ki (fényforrások), vagy a fényforrások megvilágítják őket. A tárgyakat
Abszorpciós spektroszkópia
Tartalomjegyzék Abszorpciós spektroszkópia (Nyitrai Miklós; 2011 február 1.) Dolgozat: május 3. 18:00-20:00. Egész éves anyag. Korábbi dolgozatok nem számítanak bele. Felmentés 80% felett. A fény; Elektromágneses
A fény útjába kerülő akadályok és rések mérete. Sokkal nagyobb. összemérhető. A fény hullámhoszánál. A fény hullámhoszával
Optika Fénytan A fény útjába kerülő akadályok és rések mérete Sokkal nagyobb összemérhető A fény hullámhoszánál. A fény hullámhoszával Elektromágneses spektrum Az elektromágneses hullámokat a keltés módja,
Egy kvantumradír-kísérlet
Egy kvantumradír-kísérlet "Részecske vagyok, vagy hullám, Élek-e vagy ez a hullám? Megmondanám, hogyha tudnám, De mindent én sem tudhatok." Részlet a Fizikus Indulóból Tartalmi kivonat Bevezetés Feynman
A Hamilton-Jacobi-egyenlet
A Hamilton-Jacobi-egyenlet Ha sikerül olyan kanonikus transzformációt találnunk, amely a Hamilton-függvényt zérusra transzformálja akkor valamennyi új koordináta és impulzus állandó lesz: H 0 Q k = H P
KVANTUMJELENSÉGEK ÚJ FIZIKA
KVANTUMJELENSÉGEK ÚJ FIZIKA 196 Erwin Scrödinger HULLÁMMECHANIKA 197 Werner Heisenberg MÁTRIXMECHANIKA A két különböző fizikai megközelítésről később Paul Dirac bebizonyította, ogy EGYENÉRTÉKŰEK. Erwin
Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István
Atomfizika Fizika kurzus Dr. Seres István Történeti áttekintés 440 BC Democritus, Leucippus, Epicurus 1660 Pierre Gassendi 1803 1897 1904 1911 19 193 John Dalton Joseph John (J.J.) Thomson J.J. Thomson
Gnädig Péter: Golyók, labdák, korongok és pörgettyűk csalafinta mozgása április 16. Pörgettyűk különböző méretekben az atomoktól a csillagokig
Gnädig Péter: Golyók, labdák, korongok és pörgettyűk csalafinta mozgása 2015. április 16. Pörgettyűk különböző méretekben az atomoktól a csillagokig Egyetlen tömegpont: 3 adat (3 szabadsági fok ) Példa:
Elektromágneses hullámegyenlet
Elektromágneses hullámegyenlet Valódi töltésektől és vezetési áramoktól mentes szigetelőkre felírva az első két egyenletet: Az anyagegyenletek továbbá: Ezekből levezethetők a homogén hullámegyenletek a
MateFIZIKA: Szélsőértékelvek a fizikában
MateFIZIKA: Szélsőértékelvek a fizikában Tasnádi Tamás 1 2015. április 10.,17. 1 BME, Mat. Int., Analízis Tsz. Tartalom Energiaminimum-elv a mechanikában (ápr. 10.) Okos szappanhártyák (ápr. 10.) Legrövidebb
Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István
Atomfizika Fizika kurzus Dr. Seres István Történeti áttekintés J.J. Thomson (1897) Katódsugárcsővel végzett kísérleteket az elektron fajlagos töltésének (e/m) meghatározására. A katódsugarat alkotó részecskét
Lencse típusok Sík domború 2x Homorúan domború Síkhomorú 2x homorú domb. Homorú
Jegyzeteim 1. lap Fotó elmélet 2015. október 9. 14:42 Lencse típusok Sík domború 2x Homorúan domború Síkhomorú 2x homorú domb. Homorú Kardinális elemek A lencse képalkotását meghatározó geometriai elemek,
Gyakorlat 30B-14. a F L = e E + ( e)v B képlet, a gravitációs erőt a (2.1) G = m e g (2.2)
2. Gyakorlat 30B-14 Az Egyenlítőnél, a földfelszín közelében a mágneses fluxussűrűség iránya északi, nagysága kb. 50µ T,az elektromos térerősség iránya lefelé mutat, nagysága; kb. 100 N/C. Számítsuk ki,
Dr. Berta Miklós. Széchenyi István Egyetem. Dr. Berta Miklós: Gravitációs hullámok / 12
Gravitációs hullámok Dr. Berta Miklós Széchenyi István Egyetem Fizika és Kémia Tanszék Dr. Berta Miklós: Gravitációs hullámok 2016. 4. 16 1 / 12 Mik is azok a gravitációs hullámok? Dr. Berta Miklós: Gravitációs
A sötét anyag nyomában
A sötét anyag nyomában Az atomoktól a csillagokig Dávid Gyula 2016. 09. 08. Az atomoktól a csillagokig dgy 2015. 01. 21. A csillagok fénye 1 Az atomoktól a csillagokig dgy 2016. 01. 21. A csillagok fénye
a Bohr-féle atommodell (1913) Niels Hendrik David Bohr ( )
a Bohr-féle atommodell (1913) Niels Hendrik David Bohr (1885-1962) atomok gerjesztése és ionizációja elektronnal való bombázással (1913-1914) James Franck (1882-1964) Gustav Ludwig Hertz (1887-1975) Nobel-díj
- abszolút törésmutató - relatív törésmutató (más közegre vonatkoztatott törésmutató)
OPTIKAI MÉRÉSEK A TÖRÉSMUTATÓ Törésmutató fenomenologikus definíció geometriai optika eszköztára (pl. fénysugár) sini c0 n 1 = = = ( n1,0 ) c sin r c 0, c 1 = fény terjedési sebessége vákuumban, illetve
Speciális relativitás
Bevezetés a modern fizika fejezeteibe 3. (a) Speciális relativitás Relativisztikus kinematika Utolsó módosítás: 2015. január 11.. 1 Egy egyszerű probléma (1) A K nyugvó vonatkoztatási rendszerben tekintsünk
Szilárdtestek el e ek e tr t o r n o s n zer e k r ez e et e e t
Szilárdtestek elektronszerkezete Kvantummechanikai leírás Ismétlés: Schrödinger egyenlet, hullámfüggvény, hidrogén-atom, spin, Pauli-elv, periódusos rendszer 2 Szilárdtestek egyelektron-modellje a magok
Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia
Tartalomjegyzék PÉCS TUDOMÁNYEGYETEM ÁLTALÁNOS ORVOSTUDOMÁNY KAR A fény; Abszorpciós spektroszkópia Elektromágneses hullám kölcsönhatása anyaggal; (Nyitrai Miklós; 2016 március 1.) Az abszorpció mérése;